Opracowanie algorytmów do analizy zdjęć z mikroskopii fluorescencyjnej
|
|
- Rafał Sokołowski
- 6 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk ul. Radzikowskiego 152, Kraków Kraków, luty 2017 Raport Nr 2099/AP Opracowanie algorytmów do analizy zdjęć z mikroskopii fluorescencyjnej Konrad Tkocz, Sebastian Bożek, Jakub Bielecki, Janusz Lekki, Wojciech M. Kwiatek Abstrakt Mikroskopia fluorescencyjna jest jedną z najszybszych technik wizualizacji uszkodzeń w materiale DNA wywołanych czynnikami fizycznymi lub chemicznymi. Z tego względu nieustannie rozwija się obszar algorytmów służących do analizy zdjęć z mikroskopii fluorescencyjnej. Raport ten zawiera przedstawienie opracowanych algorytmów służących do oceny względnej liczby uszkodzeń DNA, których wizualizacja odbywa się przy wykorzystaniu barwników fluorescencyjnych Alexa Fluor 488 oraz DAPI. Przedstawione zostały również sposoby określania poziomu szumu na zdjęciach, redukcji szumu z zdjęć, określenia stosunku sygnału pochodzącego od Alexa Fluor 488 do DAPI w komórkach. Abstract The fluorescence microscopy is one of the fastest techniques of DNA damage visualisation induced by physical or chemical factors. For this reason, the area of algorithms for images analysis from fluorescence microscopy continually develops. This report contains presentation of algorithms elaborated for the assessment of relative amount of DNA damage, visualised with the fluorescent dyes Alexa Fluor 488 and DAPI. Methods of the determination of the noise level and signal to noise ratio in the images, as well as methods of noise reduction and image quality optimization have been presented.
2 1. Wprowadzenie Działanie promieniowania jonizującego no poziomie atomowym oraz molekularnym może doprowadzić do uszkodzeń żywych komórek. Częścią komórki najbardziej wrażliwą na wpływ działania promieniowania jonizującego jest jej materiał genetyczny DNA. Promieniowanie może indukować w cząsteczkach DNA pojedyncze lub podwójne przerwania helisy łańcuchów polinukleotydowych. W przypadku, gdy mechanizmy naprawcze nie są wstanie naprawić powstałych uszkodzeń może dojść do śmierci komórki lub mutacji w kolejnych jej pokoleniach [1]. Pojedyncze przerwania helisy są sprawniej naprawiane przez mechanizmy naprawy DNA komórki w porównaniu do podwójnych przerwań łańcuchów, co wynika z wzajemnej komplementarności obydwu łańcuchów polinukleotydowych. Częstość występowania podwójnych uszkodzeń łańcuchów DNA w komórce zależy od wielkości dawki promieniowania jonizującego, pochłoniętej przez daną komórkę. Jedną z technik wizualizacji podwójnych pęknięć DNA jest mikroskopia fluorescencyjna. Technika ta oparta jest na epifluorescenyjnym systemie optycznym, umożliwiającym detekcję i identyfikację sygnału pochodzącego od fluorochromu, po wzbudzeniu światłem o określonej długości fali. Fluorochomem wykorzystywanym w niniejszej publikacji do detekcji sygnału od podwójnych uszkodzeń łańcucha DNA był barwnik Alexa Fluor 488. Barwnik ten został wykorzystany w oparciu o metodę γ-h2ax test. W metodzie tej Alexa Fluor 488 związany jest z białkiem histonowym H2AX, które bierze udział w tworzeniu kompleksu naprawczego dwuniciowych pęknięć DNA (histon H2AX ulega fosforylacji, dając γ-h2ax) [2]. Barwnik Alexa Fluor 488 wzbudzany światłem o długości fali 488 nm emituje promieniowanie fluorescencyjne o długości fali 519 nm, które jest obserwowane w mikroskopie fluorescencyjnym. Mikroskop fluorescencyjny wyposażony jest w kamerę CCD, która odpowiada za akwizycję zdjęć fluorescencyjnych obrazów komórek. Liczba ognisk γ-h2ax odpowiada liczbie podwójnych uszkodzeń łańcuchów DNA. Jednak w przypadku, kiedy komórka pochłonęła dużą dawkę promieniowania (w niniejszej pracy powyżej 20 Gy), ogniska w komórce przestają być rozpoznawalne. Z tego względu do określenia liczby uszkodzeń DNA opracowano i wykorzystano nową metodę analizy sygnału fluorescencyjnego. 2. Materiały i metody 2.1 Układ mikrowiązki rentgenowskiej do badań radiobiologicznych na poziomie komórkowym W celu doprowadzenia do uszkodzeń i spowodowania podwójnych przerwań nici DNA, komórki zostały poddane ekspozycji na promieniowanie rentgenowskie przy wykorzystaniu mikrowiązki rentgenowskiej IFJ PAN [3]. Układ mikrowiązki rentgenowskiej do badań radiobiologicznych na poziomie komórkowym został skonfigurowany tak jak przedstawia to Rysunek 1. 2
3 Rysunek 1. Schemat oraz fotografia układu mikrowiązki rentgenowskiej do badań radiobiologicznych [4]. Źródłem promieniowania jonizującego w tym układzie jest lampa rentgenowska Hamamatsu L9191 wyposażona w anodę tytanową. Napięcie przyspieszające lampy wynosiło 40 kv, a prąd anodowy lampy 30 µa. Wiązka rentgenowska ogniskowana była przy wykorzystaniu płaskoeliptycznych zwierciadeł wielowarstwowych (Rigaku), zoptymalizowanych dla energii 4,5 kev (Kα Ti). Szerokość połówkowa (FWHM) zogniskowanej wiązki wynosiła 15 µm. Skolimowana wiązka rentgenowska trafiała na szalkę, w której znajdowały się komórki. Szalka umieszczona była na zautomatyzowanym stoliku, gdzie dwa precyzyjne silniki krokowe umożliwiały pozycjonowanie preparatu w dwóch wzajemnie prostopadłych osiach. Sterowanie silnikami pozwoliło na skanowanie wiązką rentgenowską próbki w wybranych obszarach [5]. Podgląd próbki w czasie jej naświetlania odbywał się przy wykorzystaniu mikroskopu optycznego wyposażonego w kamerę CCD. 2.2 Hodowla komórkowa oraz preparatyka próbek Eksperyment przeprowadzano na hodowlanej linii komórkowej raka gruczołu krokowego PC- 3 [6]. Po okresie inkubacji komórki były pasażowane na folię Mylarową, wyłożoną na dnie szalki Perttiego, w której znajdował się otwór o średnicy 10 mm, tak jak zostało to pokazane na Rysunku 2. Rysunek 2. Szalka Perttiego z 10 mm otworem w dnie, pokryta folią Mylarową i wypełniona pożywką komórkową [4]. 3
4 Po czasie godzin inkubacji, kiedy stwierdzono, że komórki dobrze przylegają do dna szalki, była ona umieszczana w układzie mikrowiązki rentgenowskiej i poddawana ekspozycji na promieniowanie rentgenowskie. Po napromienieniu komórki były inkubowane, a następnie płukane w soli fizjologicznej - PBS i utrwalane w 1,5% roztworze paraformaldehydu - PFA. Po odciągnięciu utrwalacza PFA, komórki zalewane były 70% roztworem etanolu i przechowywane w temperaturze -20 C przez okres od 2 dni do 2 tygodni. Immunowybarwianie podwójnych pęknięć łańcuchów DNA rozpoczęto od permabilizacji błon komórek roztworem Triton-X. Po kolejnym płukaniu PBS, komórki inkubowane były w roztworze zawierającym przeciwciała anty-histonowe γ-h2ax [8]. Przeciwciała anty-histonowe γ-h2ax łączą się z fosforylowanymi histonami H2AX w miejscach, gdzie nastąpiły podwójne uszkodzenia łańcuchów DNA. Po płukaniu w TBP (0,2% Triton X, 1% albuminy surowicy bydlęcej (BSA) w PBS), komórki zanurzano w roztworze zawierającym barwnik fluorescencyjny Alexa Fluor 488. Następnie komórki poddawano kolejnemu płukaniu w roztworze TBP zawierającym barwnik fluorescencyjny DAPI (4 ', 6-diamidyno-2-fenyloindol), który wiąże się z DNA, co pozwala na wizualizację całych łańcuchów DNA [4]. 2.3 Wizualizacja podwójnych uszkodzeń DNA Dzięki zastosowanym do preparatyki próbek barwnikom fluorescencyjnym DAPI oraz Alexa Fluor 488 możliwa była identyfikacja łańcuchów DNA oraz podwójnych uszkodzeń łańcuchów DNA indukowanych promieniowaniem rentgenowskim. Maksimum absorpcji przypada na światło o długość fali 358 nm i 488 nm, z kolei maksimum emisji występuje dla światła o długości fali 461 nm i 519 nm odpowiednio dla DAPI i Alexa Fluor 488 [2]. Fluorescencyjne zdjęcia obrazów komórek były pozyskiwane przy wykorzystaniu mikroskopu epifluorescencyjnego Olympus BX51, wyposażonego w lampę rtęciową Olympus U-RLF-T oraz kolorową kamerę CCD QImagingm. Akwizycja zdęć odbywała się przy użyciu dwóch filtrów U-MNU2 (360 nm 370 nm) oraz U-MNG2 (530 nm 550 nm). Zastosowanie kombinacji tych filtrów pozwoliło na uzyskanie wizualizacji podwójnych pęknięć w łańcuchach DNA tak jak przedstawiono to poniżej (Rysunek 3). Rysunek 3. Nałożenie wybarwień komórek otrzymanych przy użyciu DAPI i Alexa Fluor 488 4
5 W wyniku nałożenia dwóch wybarwień łańcuchy DNA widoczne są na pozyskiwanych obrazach fluorescencyjnych jako obszary świecące barwą niebieską, natomiast ogniska podwójnych pęknięć DNA odpowiadają czerwonym punktom. Liczba ognisk podwójnych uszkodzeń DNA zależna jest od dawki promieniowania jonizującego im większa dawka, tym większa liczba podwójnych uszkodzeń. Jednak w przypadku kiedy komórki otrzymały dawkę powyżej 20 Gy (tak jak dla potrzeb powyższego eksperymentu), liczba ognisk podwójnych przerwań DNA była tak duża, że ich identyfikacja w komórce stała się niemożliwa. Przypadek taki został przedstawiony poniżej (Rysunek 4). Rysunek 4. Ogniska podwójnych przerwań nici DNA: a) ogniska rozróżnialne b) ogniska nie rozróżnialne. 3. Określenie sygnału fluorescencyjnego od podwójnych uszkodzeń DNA W sytuacji, kiedy w komórce nie można określić w sposób ilościowy podwójnych uszkodzeń DNA powstałych w wyniku ekspozycji na promieniowanie rentgenowskie, należy wybrać inną metodę określającą zależność intensywności sygnału fluorescencyjnego od dawki pochłoniętego promieniowania jonizującego. Metoda, która została zaproponowana w niniejszej pracy polega na określeniu stosunku intensywności barwy czerwonej w komórce (podwójne uszkodzenia DNA) do intensywności barwy niebieskiej (DNA). Im większa liczba podwójnych uszkodzeń DNA indukowanych promieniowaniem rentgenowskim tym większy stosunek tych dwóch barw, co można wyrazić ogólną zależnością: K = R (1) B K względna liczba podwójnych uszkodzeń DNA, R intensywność barwy czerwonej sygnału fluorescencyjnego, B intensywność barwy niebieskiej sygnału fluorescencyjnego. W celu określenia stosunku dwóch barw znajdujących się na zdjęciach obrazów komórek zastosowano algorytm, którego zasadę działania opisano w dalszej części pracy. 3.1 Ogólna charakterystyka zdjęć z mikroskopii fluorescencyjnej 5
6 Na zdjęciach fluorescencyjnych pozyskanych z mikroskopu można wyróżnić trzy obszary: szum, sygnał fluorescencyjny od komórki naświetlonej oraz sygnał fluorescencyjny od komórki nienaświetlonej (Rysunek 5). Rysunek 5. Zdjęcie fluorescencyjne obrazu komórek z wyróżnionymi obszarami: a) szum, b) sygnał fluorescencyjny od komórki naświetlonej, c) oraz sygnał fluorescencyjny od komórki nienaświetlonej. Szum na powyższych obrazach powstaje w wyniku rejestracji przez kamerę światła, które emituje lampa rtęciowa, otoczenie (laboratoryjne warunki zewnętrzne) oraz medium, w którym umieszczone są komórki oraz poprzez niedoskonałość użytej elektroniki (tzw. prąd ciemny). Poziom świecenia szumu jest taki sam zarówno dla obszarów, w których występują komórki jak i poza nimi. W idealnym przypadku tło (obszar, w którym nie zaobserwowano komórek) powinno być całkowicie czarne, ale stan taki w praktyce jest nieosiągalny. Sygnał fluorescencyjny od komórki naświetlonej powstaje w wyniku nałożenia na siebie dwóch barw, czerwonej oraz niebieskiej, emitowanych przez zastosowane barwniki odpowiednio Alexa Fluor 488 oraz DAPI. W zależności od liczby uszkodzeń powstałych w komórce udział barwy czerwonej w tych obszarach będzie posiadał odpowiednią wartość. Sygnał fluorescencyjny od komórki nienaświetlonej składający się głównie z niebieskiej komponenty barwy powstaje w wyniku barwienia DAPI. Komórki nienaświetlone znajdują się poza zasięgiem wiązki promieniowania rentgenowskiego. 3.2 Określenie poziomu intensywności szumu na zdjęciach fluorescencyjnych Zdjęcia pozyskiwane z mikroskopu fluorescencyjnego są zapisywane w 8 bitowym formacie JPG. Oznacza to, że barwa odpowiadająca danemu pikselowi zdjęcia jest kombinacją liniową trzech podstawowych barw: czerwonej, zielonej oraz niebieskiej, co można zapisać w następujący sposób: barwa ij barwa piksela (ij), barwa ij = R ij + G ij + B ij (2) 6
7 R ij wartość barwy czerwonej piksela ij, G ij wartość barwy niebieskiej piksela ij, B ij wartość barwy zielonej piksela ij. Składowe R ij, G ij, B ij przyjmują wartości od 0 do 255. Z tego względu istnieje możliwość odczytu zdjęcia w trzech składowych barwach osobno. Operacja ta została pokazana na przykładowym zdjęciu komórek Rysunek 6. Zdjęcie to, zwane dalej Obraz, zostało użyte do przedstawienia metody określenia sygnału fluorescencyjnego od podwójnych uszkodzeń DNA w niniejszym raporcie. Rysunek 6. Zdjęcie fluorescencyjne obrazu komórek i jego odczyt w trzech składowych barwach osobno Do analizy poszczególnych obszarów wymienionych wcześniej użyto zdjęć z kanału czerwonego (R) oraz niebieskiego (B). Zielony kanał (G) nie był brany w tym przypadku pod uwagę. Aby uzyskać Obraz R i Obraz B pozbawiony szumu, należy znaleźć średnią wartość barwy czerwonej oraz niebieskiej piksela tła - śrr ij(a), śrb ij(a). W tym celu z zdjęć Obraz R i Obraz B należy wyciąć obszary, w których znajdują się komórki. Wycinanie obszarów, w których znajdowały się komórki (wszystkie!) odbywało się przy wykorzystaniu obrazu binarnego Maska(a). Obraz ten powstawał przez binaryzacje zdjęcia Obraz B metodą Otsu [8] Rysunek 7. 7
8 Rysunek 7. Zdjęcie binarne wszystkich komórek - Maska(a) powstałe w wyniku użycia metody binaryzacji Otsu na Obraz B Białe piksele obrazu binarnego reprezentujące komórki posiadają wartość 255, natomiast czarne piksele z obszaru tła wartość 0. Wycinanie z obrazów obszarów, w których znajdowały się komórki odbywa się poprzez odejmowanie od zdjęć obrazu maski, co można zapisać: Obraz R (a) Obraz R bez komórek, Obraz B (a) Obraz B bez komórek. Obraz R Maska (a) = Obraz R (a) (3) Obraz B Maska (a) = Obraz B (a) (4) Wynik przedstawionego odejmowania zdjęć od siebie został zaprezentowany poniżej. Rysunek 8. Graficzne przedstawienie operacji odejmowania zdjęć 8
9 Na podstawie Maska(a), Obraz R(a) oraz Obraz B(a) uzyskano histogramy wartości pikseli tych obrazów Rysunek 9. Rysunek 9. Rozkład wartości pikseli dla obrazów: Maska(a), Obraz R(a) oraz Obraz B(a) Z otrzymanych histogramów uzyskano informację o liczbie pikseli znajdujących się w obszarze komórek n (piksele o wartości 255 Maska(a)), iliczba pikseli w obszarze tła n(a) (piksele o wartości 0 Maska(a)), oraz obliczono średnią wartość barwy czerwonej oraz niebieskiej piksela tła - śrr ij(a), śrb ij(a) według równań: śrr ij(a) = śrb ij(a) = ij R ij(a) n (a) (5) ij B ij(a) n (a) (6) R ij(a) wartość barwy czerwonej piksela z obszaru tła, B ij(a) wartość barwy czerwonej piksela z obszaru tła. Odejmując otrzymane wartości śrr ij(a), śrb ij(a) od obrazów otrzymano obrazy czyste pozbawione szumu Obraz Rc i Obraz Bc, co można zapisać: Obraz R śrr ij(a) = Obraz Rc (7) Obraz B śrb ij(a) = Obraz Bc (8). Wynik przedstawionego odejmowania wartości średnich od obrazów został zaprezentowany poniżej Rysunek 10. 9
10 Rysunek 10. Zdjęcia obrazów komórek z szumem oraz zdjęcia obrazów komórek po odjęciu szumu. Pod odjęciu od zdjęć Obraz R i Obraz B średniej wartości szumu otrzymane zdjęcia posiadają mniejszą intensywność barwy czerwonej i niebieskiej w obszarze tła, ale również w obszarze występowania komórek. Szum występuje na obszarze całego zdjęcia, ale określenie jego średniej wartości jest możliwe tylko z odczytu wartości pikseli występujących w obszarach tła. Kolejne operacje, czyli określanie sygnału od komórek naświetlonych oraz nienaświetlonych są przeprowadzane na zdjęciach pozbawionych szumu Obraz Rc i Obraz Bc. 3.3 Określenie poziomu intensywności sygnału komórek naświetlonych na zdjęciach fluorescencyjnych W celu wyznaczenia względnej liczby uszkodzeń w komórkach naświetlonych zgodnie z ogólnym równaniem (1), należy wyznaczyć stosunek średniej wartość barwy czerwonej - śrr ij(b) do średniej wartości barwy niebieskiej - śrb ij(b) w pikselach reprezentujących obszar naświetlonych komórek. Aby móc wyznaczyć średnie wartości barw należy z zdjęć Obraz Rc i Obraz Bc wyciąć wszystkie komórki nienaświetlone (niebieskie), w ten sposób by na zdjęciach pozostały tylko komórki naświetlone (czerwone). Pozyskiwanie zdjęć na których znajdywały się tylko komórki naświetlone, wykonywane było przy wykorzystaniu obrazu binarnego Maska(b). Obraz ten powstawał przez binaryzacje zdjęcia Obraz Rc metodą Otsu [8] Rysunek
11 Rysunek 11. Zdjęcie binarne naświetlonych komórek - Maska(b) powstałe w wyniku użycia metody binaryzacji Otsu na Obraz Rc Czarne piksele obrazu binarnego reprezentujące komórki naświetlone posiadają wartość 0, natomiast białe piksele z obszaru tła oraz komórek nienaświetlonych, posiadają wartość 255. Wycinanie z obrazów obszarów z komórkami nienaświetlone oraz tłem odbywa się poprzez odejmowanie od zdjęć (Obraz Rc, Obraz Bc) obrazu maski (Maska(b)), co można zapisać: Obraz Rc Maska (b) = Obraz Rc (b) (9) Obraz Bc Maska (b) = Obraz Bc (b) (10) Obraz Rc (b) Obraz Rc bez komórek nienaświetlonych i tła, Obraz Bc (b) Obraz Bc bez komórek bez komórek nienaświetlonych i tła. Wynik przedstawionego odejmowania zdjęć i maski komórek naświetlonych został zaprezentowany poniżej. 11
12 Rysunek 11 Graficzne przedstawienie operacji odejmowania maski komórek naświetlonych od zdjęć Z otrzymanych Maska(b), Obraz Rc(b) oraz Obraz Bc(b) wyznaczono histogramy wartości pikseli tych obrazów Rysunek 12. Rysunek 12. Rozkład wartości pikseli dla obrazów: Maska(b), Obraz Rc(b) oraz Obraz Bc(b) Na podstawie otrzymanych histogramów uzyskano informację o liczbie pikseli znajdujących się w obszarze komórek naświetlonych n(b) (piksele o wartości 0 Maska(b)), oraz obliczono średnią wartość barwy czerwonej i niebieskiej piksela znajdującego się w obszarze komórki naświetlonej - śrr ij(b), śrb ij(b) według równań: śrr ij(b) = śrb ij(b) = ij R ij(b) n (b) (11) ij B ij(b) n (b) (12) R ij(b) wartość barwy czerwonej piksela z obszaru komórki naświetlonej, 12
13 B ij(b) wartość barwy czerwonej piksela z obszaru komórki naświetlonej. Za niepewność wyznaczonych wielkości przyjęto ich odchylenia standardowe, które zostały obliczone wg równań: 2 u(r ij(b) ) = ij (R ij(b) śrr ij(b) ) 2 n (b) 1 2 u(b ij(b) ) = ij (B ij(b) śrb ij(b) ) 2 n (b) 1 u(r ij(b) ) odchylenie standardowe od średniej wartości barwy czerwonej piksela w obszarze komórki naświetlonej, u(b ij(b) ) odchylenie standardowe od średniej wartości barwy niebieskiej piksela w obszarze komórki naświetlonej. Niepewność stosunku u(k (b) ), średniej wartości czerwonej piksela (śrr ij(b) ) do średniej wartości niebieskiej piksela (śrr ij(b) ) w obszarze komórki naświetlonej wyznaczono z niepewności złożonej określonej równaniem: (13) (14) 2 u(k (b) ) = (śrb ij(b)) 2 u 2 (R ij(b) )+(śrr ij(b) ) 2 u 2 (B ij(b) ) (śrb ij(b) ) 4 Względną liczbę uszkodzeń w komórkach naświetlonych, opisaną równaniem ogólnym (1), można więc przedstawić jako: (15) K (b) = śrr ij(b) śrb ij(b) ± u(k (b) ) (16). 3.4 Określenie poziomu intensywności sygnału komórek nienaświetlonych na zdjęciach fluorescencyjnych W celu wyznaczenia względnej liczby uszkodzeń w komórkach nienaświetlonych zgodnie z ogólnym równaniem (1), wykonane zostały analogiczne operacje jak w przypadku komórek naświetlonych. Zasadnicza różnica w tym przypadku polegała na tym, że aby móc wyznaczyć stosunek średniej wartość barwy czerwonej - śrr ij(c) do średniej wartości barwy niebieskiej - śrb ij(c) w pikselach reprezentujących obszar nienaświetlonych komórek posłużono się innym rodzajem maski wycinającej wszystkie komórki naświetlone (czerwone) oraz tło z zdjęć Obraz Rc i Obraz Bc. Pozyskiwanie takich zdjęć wykonywane było przy wykorzystaniu obrazu binarnego Maska(c). Obraz ten powstawał przez kombinację dwóch obrazów binarnych [9]: odwrotności obrazu Maska(a) i obrazu Maska(b) Rysunek
14 Rysunek 13. Otrzymywanie obrazu Maska(c) przy użyciu funkcji XOR na odwrotności obrazu Maska(a ) i obrazie Maska(b) Dzięki zastosowaniu operatora XOR alternatywy wzajemnie wykluczającej się uzyskano obraz binarny Maska(c). Czarne piksele obrazu binarnego reprezentujące komórki nienaświetlone posiadają wartość 0, natomiast białe piksele z obszaru tła oraz komórek naświetlonych, posiadają wartość 255. Wycinanie z obrazów obszarów z komórkami naświetlonymi oraz tłem odbywa się poprzez odejmowanie od zdjęć (Obraz Rc, Obraz Bc) obrazu maski (Maska(c)), co można zapisać: Obraz Rc Maska (c) = Obraz Rc (c) (17) Obraz Bc Maska (c) = Obraz Bc (c) (18) Obraz Rc (c) Obraz Rc bez komórek naświetlonych i tła, Obraz Bc (c) Obraz Bc bez komórek bez komórek naświetlonych i tła. 14
15 Wynik odejmowania zdjęć od maski komórek nienaświetlonych został zaprezentowany poniżej. Rysunek 14. Graficzne przedstawienie operacji odejmowania maski komórek nienaświetlonych od zdjęć Z otrzymanych Maska(c), Obraz Rc(c) oraz Obraz Bc(c) wyznaczono histogramy wartości pikseli tych obrazów Rysunek 15. Rysunek 15. Rozkład wartości pikseli dla obrazów: Maska(c), Obraz Rc(c) oraz Obraz Bc(c) Na podstawie otrzymanych histogramów uzyskano informację o liczbie pikseli znajdujących się w obszarze komórek nienaświetlonych n(c) (piksele o wartości 0 Maska(c)), oraz obliczono średnią wartość barwy czerwonej i niebieskiej piksela znajdującego się w obszarze komórki nienaświetlonej - śrr ij(c), śrb ij(c) według równań: śrr ij(c) = ij R ij(c) (19) n (c) 15
16 śrb ij(c) = ij B ij(c) n (c) (20) R ij(c) wartość barwy czerwonej piksela z obszaru komórki nienaświetlonej, B ij(c) wartość barwy czerwonej piksela z obszaru komórki nienaświetlonej. Podobnie jak w przypadku określania niepewności wyznaczanych wielkości dla obszarów komórek napromienionych, za niepewność wyznaczonych wielkości przyjęto ich odchylenia standardowe, które zostały obliczone wg równań: 2 u(r ij(c) ) = ij (R ij(c) śrr ij(c) ) 2 n (c) 1 2 u(b ij(c) ) = ij (B ij(c) śrb ij(c) ) 2 n (c) 1 u(r ij(c) ) odchylenie standardowe od średniej wartości barwy czerwonej piksela w obszarze komórki nienaświetlonej, u(b ij(c) ) odchylenie standardowe od średniej wartości barwy niebieskiej piksela w obszarze komórki nienaświetlonej. Niepewność stosunku u(k (c) ), średniej wartości czerwonej piksela (śrr ij(c) ) do średniej wartości niebieskiej piksela (śrr ij(c) ) w obszarze komórki nienaświetlonej wyznaczono z niepewności złożonej określonej równaniem: (21) (22) 2 u(k (c) ) = (śrb ij(c)) 2 u 2 (R ij(c) )+(śrr ij(c) ) 2 u 2 (B ij(c) ) (śrb ij(c) ) 4 (23) Względną liczbę uszkodzeń w komórkach nienaświetlonych, opisaną ogólnym równaniem (1), można więc przedstawić jako: K (c) = śrr ij(c) śrb ij(c) ± u(k (c) ) (24). Wyniki uzyskane przy wykorzystaniu wyżej opisanych algorytmów, dla zdjęcia Obraz zostały przedstawione w tabeli poniżej. Tabela 1 Średnia wartość piksela barwy czerwonej i niebieskiej z obszaru tła (obszar a)) R ij(a) śrb ij(a) 0,16 26,08 16
17 Tabela 2 Średnia wartość piksela barwy czerwonej i niebieskiej z obszaru komórki naświetlonej (obszar b)) śrr ij(b) u(r ij(b) ) śrb ij(b) u(b ij(b) ) K (b) u(k (b) ) 239,49 1,72 110,65 5,39 2,16 0,11 Tabela 3 Średnia wartość piksela barwy czerwonej i niebieskiej z obszaru komórki nienaświetlonej (obszar c)) śrr ij(c) u(r ij(c) ) śrb ij(c) u(b ij(c) ) K (c) u(k (c) ) 10,09 11,05 110,09 4,76 0,09 0,10 Przy wykorzystaniu prezentowanych algorytmów została dokonana analiza względnej liczby uszkodzeń DNA w komórkach, poddanych na ekspozycję promieniowania rentgenowskiego, którego dawka wynosiła: 23,5; 47,0 oraz 70,0 Gy. Wyniki uzyskane z tego eksperymentu zostały opublikowane [10], a zależność względnej liczby uszkodzeń DNA od pochłoniętej dawki została pokazana poniżej (Rysunek 16). Rysunek 16. Względna liczba uszkodzeń DNA indukowanych promieniowaniem rentgenowskim w zależności od dawki dla linii komórkowej PC-3 4. Wnioski W niniejszym raporcie przedstawiona została w sposób ogólny metoda określania intensywności oraz zależności między intensywnością dwóch różnych barw sygnału fluorescencyjnego. Sygnał fluorescencyjny pochodził od dwóch różnych specyficznych barwników fluorescencyjnych: Alexa Fluor (czerwony) orazi DAPI (niebieski). W przedstawionej pracy udało się określić i otrzymać: 1. poziom szumu występujący na zdjęciach mikroskopii fluorescencyjnej, tak jak zostało opisane to równaniami (5) i (6); 2. zdjęcia fluorescencyjne zredukowane o poziom szumu (Rysunek 10); 3. zdjęcia fluorescencyjne z obszarami, na których występują tylko komórki danego rodzaju: naświetlone lub nienaświetlone (Rysunek 11, Rysunek 14); 4. względną ilość uszkodzeń występującą w komórkach naświetlonych i nienaświetlonych, tak jak zostało osiane to równaniami (16) i (24); 17
18 5. niepewność wyznaczania względnej liczby uszkodzeń zgodnie z równaniami (15) i (23). Zastosowane rozwiązania oraz przedstawiony sposób obliczeń można zaimplementować do skryptu działającego w środowisku różnych programów graficznych np.: ImageJ, ImagePro lub Matlab. W celu poprawnego działania zaproponowanych algorytmów powinny być zachowane takie same warunki akwizycji zdjęć takie jak np. intensywność świecenia źródła światła mikroskopu fluorescencyjnego, czas akwizycji kamery, czułość kamery, oświetlenie zewnętrzne (laboratorium), powiększenie optyczne. Podziękowania Badania zostały wykonane z wykorzystaniem aparatury zakupionej w ramach projektu współfinansowanego ze środków Małopolskiego Regionalnego Programu Operacyjnego Działanie 5.1 Krakowski Obszar Metropolitalny jako ważny węzeł europejskiej przestrzeni badawczej na lata , projekt nr MRPO /15. Acknowledgements The research was performed using equipment in the frame as part of the project co-funded by the Małopolska Regional Operational Programme Measure 5.1 Krakow Metropolitan Area as an important hub of the European Research Area for , project No. MRPO /15 Literatura: [1] Biologiczne podstawy radioterapii, A. Gasińska, AGH Ośrodek Edukacji Niestacjonarnej, 2001 [2] γh2ax jako marker dwuniciowych pęknięć DNA, Monika Podhorecka, Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 2009; 63: 92-98, [3] Application of focused X-ray beams in radiation biology, J. Lekki, Z Stachura, S. Bożek, J. Bielecki, Handbook of short wavelength laboratory sources: Principles & Practices, 2014 [4] Konstrukcja i wykorzystanie mikrowiązki promieniowania X do badań radiobiologicznych na poziomie komórkowym, Sebastian Bożek, rozprawa dokroska, IFJ PAN, 2012 [5] Multipurpose X-ray microprobe in the IFJ PAN. Technical description, J. Bielecki, S. Bożek, A. Banaś, J. Baszak, H. Doruch, R. Hajduk, J. Kowalska, T. Pieprzyca, Z. Szklarz, J. Lekki, Z. Stachura, W. M. Kwiatek, Raport IFJ PAN nr 2025/AP, [6] Establishment and characterization of a human prostatic carcinoma cell line (PC 3), M. E. Kaighn i inni., Invest. Urol [7] Dose response and kinetics of foci disappearance following exposure to high and low LET ionizing radiation, R. Ugenskiene, R. i inni, Int. J. of Rad. Biol [8] Imagej, [9] Imagej User Guide,
19 [10] X-ray microbeam stand-alone facility for cultured cells irradiation, S. Bożek, J. Bielecki, A. Wiecheć, Z. Stachura, K. Pogoda, J.Lekki, E. Lipiec, K. Tkocz, W. M. Kwiatek, Nuclear Instruments and Methods B (accepted),
Laboratorium mikrowiązki promieniowania rentgenowskiego
Laboratorium mikrowiązki promieniowania rentgenowskiego Prezentacja układu do naświetlań komórek biologicznych Sebastian Bożek Plan referatu 1. Motywacja badanie wpływu niskich dawek promieniowania jonizującego
Bardziej szczegółowoBadanie dynamiki białek jądrowych w żywych komórkach metodą mikroskopii konfokalnej
Badanie dynamiki białek jądrowych w żywych komórkach metodą mikroskopii konfokalnej PRAKTIKUM Z BIOLOGII KOMÓRKI () ćwiczenie prowadzone we współpracy z Pracownią Biofizyki Komórki Badanie dynamiki białek
Bardziej szczegółowoX-ray microprobe in Krakow and properties of the beam focusing system
Characterisation of the X-ray microprobe in Krakow and properties of the beam focusing system Sebastian BoŜek 1,2, Jakub Bielecki 1, Zbigniew Stachura 1, Janusz Lekki 1, Roman Hajduk 1, Henryk Doruch 1,
Bardziej szczegółowoWartość netto (zł) (kolumna 3x5)
Postępowanie WB.2420.9.2012.NG ZAŁĄCZNIK NR 6 Zadanie nr 2 L.p. Nazwa asortymentu parametry techniczne Ilość Nazwa wyrobu, nazwa producenta, określenie marki, modelu, znaku towarowego Cena jednostkowa
Bardziej szczegółowoDOZYMETRIA I BADANIE WPŁYWU PROMIENIOWANIA X NA MEDIA BIOLOGICZNE
X3 DOZYMETRIA I BADANIE WPŁYWU PROMIENIOWANIA X NA MEDIA BIOLOGICZNE Tematyka ćwiczenia Promieniowanie X wykazuje właściwości jonizujące. W związku z tym powietrze naświetlane promieniowaniem X jest elektrycznie
Bardziej szczegółowoMikroskopia fluorescencyjna
Mikroskopia fluorescencyjna Mikroskop fluorescencyjny to mikroskop świetlny, wykorzystujący zjawisko fluorescencji większość z nich to mikroskopy tzw. epi-fluorescencyjne zjawisko fotoluminescencji: fluorescencja
Bardziej szczegółowoMikroskopia konfokalna: techniki obrazowania i komputerowa analiza danych.
Mikroskopia konfokalna: techniki obrazowania i komputerowa analiza danych. Pracownia Mikroskopii Konfokalnej Instytut Biologii Doświadczalnej PAN Jarosław Korczyński, Artur Wolny Spis treści: Co w konfokalu
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PROMIENIOWANIE w MEDYCYNIE
LABORATORIUM PROMIEIOWAIE w MEDYCYIE Ćw nr STATYSTYKA ZLICZEŃ PROMIEIOWAIA JOIZUJACEGO azwisko i Imię: data: ocena (teoria) Grupa Zespół ocena końcowa Cel ćwiczenia Rozpad izotopu promieniotwórczego wysyłającego
Bardziej szczegółowoWyznaczanie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. grupa II Termin: 26 V 2009 Nr. ćwiczenia: 412 Temat ćwiczenia: Wyznaczanie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona
Bardziej szczegółowo( L ) I. Zagadnienia. II. Zadania
( L ) I. Zagadnienia 1. Promieniowanie X w diagnostyce medycznej powstawanie, właściwości, prawo osłabienia. 2. Metody obrazowania naczyń krwionośnych. 3. Angiografia subtrakcyjna. II. Zadania 1. Wykonanie
Bardziej szczegółowoRozwój metod dozymetrii biologicznej oraz biofizycznych markerów i indykatorów wpływu promieniowania na organizmy żywe
Rozwój metod dozymetrii biologicznej oraz biofizycznych markerów i indykatorów wpływu promieniowania na organizmy żywe Marcin Kruszewski Centrum Radiobiologii i Dozymetrii Biologicznej Instytut Chemii
Bardziej szczegółowoIlość Urządzenie do rejestracji obrazów Ŝeli i Ŝeli 1 wraz z oprogramowaniem do analizy jakościowej i ilościowej
Postępowanie WB.2420.3.2011.NG ZAŁĄCZNIK NR 6 L.p. Nazwa asortymentu parametry techniczne Ilość Nazwa wyrobu, nazwa producenta, określenie marki, modelu, znaku towarowego Cena jednostkowa netto (zł) Wartość
Bardziej szczegółowoZASTOSOWANIE MIKROSYSTEMÓW W MEDYCYNIE LABORATORIUM. Ćwiczenie nr 4 MIKROCYTOMETR DO BADANIA KOMÓREK BIOLOGICZNYCH
ZASTOSOWANIE MIKROSYSTEMÓW W MEDYCYNIE LABORATORIUM Ćwiczenie nr 4 MIKROCYTOMETR DO BADANIA KOMÓREK BIOLOGICZNYCH Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i warunkami działania mikrocytometru
Bardziej szczegółowoNazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma
Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z podstawami dozymetrii promieniowania jonizującego. Porównanie własności absorpcyjnych promieniowania
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM ANALITYCZNEJ MIKROSKOPII ELEKTRONOWEJ (L - 2)
LABORATORIUM ANALITYCZNEJ MIKROSKOPII ELEKTRONOWEJ (L - 2) Posiadane uprawnienia: ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO NR AB 120 wydany przez Polskie Centrum Akredytacji Wydanie nr 5 z 18 lipca 2007
Bardziej szczegółowoSYMULACJA GAMMA KAMERY MATERIAŁ DLA STUDENTÓW. Szacowanie pochłoniętej energii promieniowania jonizującego
SYMULACJA GAMMA KAMERY MATERIAŁ DLA STUDENTÓW Szacowanie pochłoniętej energii promieniowania jonizującego W celu analizy narażenia na promieniowanie osoby, której podano radiofarmaceutyk, posłużymy się
Bardziej szczegółowoBADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA
Celem ćwiczenia jest: BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA 1. poznanie podstawowych właściwości interferometru z podziałem czoła fali w oświetleniu monochromatycznym i świetle białym, 2. demonstracja możliwości
Bardziej szczegółowoDETEKCJA W MIKRO- I NANOOBJĘTOŚCIACH. Ćwiczenie nr 3 Detektor optyczny do pomiarów fluorescencyjnych
DETEKCJA W MIKRO- I NANOOBJĘTOŚCIACH Ćwiczenie nr 3 Detektor optyczny do pomiarów fluorescencyjnych Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zaznajomienie się z zasadą działania i zastosowaniami detektora optycznego
Bardziej szczegółowoFluorescencyjna detekcja śladów cząstek jądrowych przy użyciu kryształów fluorku litu
Fluorescencyjna detekcja śladów cząstek jądrowych przy użyciu kryształów fluorku litu Paweł Bilski Zakład Fizyki Radiacyjnej i Dozymetrii (NZ63) IFJ PAN Fluorescenscent Nuclear Track Detectors (FNTD) pierwsza
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE
LABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE Ćw nr 3 NATEŻENIE PROMIENIOWANIA γ A ODLEGŁOŚĆ OD ŹRÓDŁA PROMIENIOWANIA Nazwisko i Imię: data: ocena (teoria) Grupa Zespół ocena końcowa 1 Cel ćwiczenia Natężenie
Bardziej szczegółowoDodatek B - Histogram
Dodatek B - Histogram Histogram to nic innego, jak wykres pokazujący ile elementów od czarnego (od lewej) do białego (prawy koniec histogramu) zostało zarejestrowanych na zdjęciu. Może przedstawiać uśredniony
Bardziej szczegółowoINSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk ul. Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków
INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk ul. Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków www.ifj.edu.pl/publ/reports/2011/ Kraków, grudzień 2011 Raport Nr 2053/AP Linia eksperymentalna
Bardziej szczegółowo( S ) I. Zagadnienia. II. Zadania
( S ) I. Zagadnienia 1. Warunki prawidłowego wykonywania zdjęć rentgenowskich. 2. Skanowanie zdjęć i ocena wpływu ekspozycji na jakość zdjęcia. 3. Dawka i moc dawki, jednostki; pomiary mocy dawki promieniowania
Bardziej szczegółowoKomputerowe przetwarzanie obrazu Laboratorium 5
Komputerowe przetwarzanie obrazu Laboratorium 5 Przykład 1 Histogram obrazu a dobór progu binaryzacji. Na podstawie charakterystyki histogramu wybrano dwa różne progi binaryzacji (120 oraz 180). Proszę
Bardziej szczegółowoDawki indywidualne. środowiskowe zmierzone w zakładach. adach przemysłowych objętych kontrolą dozymetryczną w LADIS IFJ PAN w Krakowie w latach 2006.
A. Woźniak, M. Budzanowski, A. Nowak, B. DzieŜa, K. Włodek Dawki indywidualne na całe e ciało o i dawki środowiskowe zmierzone w zakładach adach przemysłowych objętych kontrolą dozymetryczną w LADIS IFJ
Bardziej szczegółowoMożliwości zastosowania dozymetrii promieniowania mieszanego n+γ. mgr inż. Iwona Pacyniak
Możliwości zastosowania dozymetrii promieniowania mieszanego n+γ mgr inż. Iwona Pacyniak Dr Maria Kowalska, Dr inż. Krzysztof W. Fornalski i.pacyniak@clor.waw.pl Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej
Bardziej szczegółowoAKWIZYCJA I PRZETWARZANIE WSTĘPNE OBRAZU
AKWIZYCJA I PRZETWARZANIE WSTĘPNE OBRAZU WYKŁAD 2 Marek Doros Przetwarzanie obrazów Wykład 2 2 Akwizycja (pozyskiwanie) obrazu Akwizycja obrazu - przetworzenie obrazu obiektu fizycznego (f(x, y)) do postaci
Bardziej szczegółowoWyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. grupa II Termin: 19 V 2009 Nr. ćwiczenia: 413 Temat ćwiczenia: Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru
Bardziej szczegółowoNiskie dawki poza obszarem napromieniania: symulacje Monte Carlo, pomiar i odpowiedź radiobiologiczna in vitro komórek
Niskie dawki poza obszarem napromieniania: symulacje Monte Carlo, pomiar i odpowiedź radiobiologiczna in vitro komórek M. Kruszyna-Mochalska 1,2, A. Skrobala 1,2, W. Suchorska 1,3, K. Zaleska 3, A. Konefal
Bardziej szczegółowoSzczegółowy zakres szkolenia wymagany dla osób ubiegających się o nadanie uprawnień inspektora ochrony radiologicznej
Załącznik nr 1 Szczegółowy zakres szkolenia wymagany dla osób ubiegających się o nadanie uprawnień inspektora ochrony radiologicznej Lp. Zakres tematyczny (forma zajęć: wykład W / ćwiczenia obliczeniowe
Bardziej szczegółowoStanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa
Stanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa Kraków 2008 Układ pomiarowy. Pomiar czułości widmowej fotodetektorów polega na pomiarze fotoprądu w funkcji długości padającego na detektor promieniowania. Stanowisko
Bardziej szczegółowoLampa błyskowa i oświetlenie w fotografii
Lampa błyskowa i oświetlenie w fotografii Lampa błyskowa w fotografii Elektroniczne lampy błyskowe, z angielskiego zwane fleszami, pojawiły się początkowo w USA podczas drugiej wojny światowej. Mniej więcej
Bardziej szczegółowoImplementacja filtru Canny ego
ANALIZA I PRZETWARZANIE OBRAZÓW Implementacja filtru Canny ego Autor: Katarzyna Piotrowicz Kraków,2015-06-11 Spis treści 1. Wstęp... 1 2. Implementacja... 2 3. Przykłady... 3 Porównanie wykrytych krawędzi
Bardziej szczegółowoEmisja spontaniczna i wymuszona
Fluorescencja Plan wykładu 1) Absorpcja, emisja wymuszona i emisja spontaniczna 2) Przesunięcie Stokesa 3) Prawo lustrzanego odbicia 4) Znaczniki fluorescencyjne 5) Fotowybielanie Emisja spontaniczna i
Bardziej szczegółowoBIOLOGIA KOMÓRKI. Mikroskopia fluorescencyjna -2 Przyżyciowe barwienia organelli wewnątrzkomórkowych
BIOLOGIA KOMÓRKI Mikroskopia fluorescencyjna -2 Przyżyciowe barwienia organelli Wstęp Komórki eukariotyczne, w odróżnieniu od komórek prokariotycznych (bakterie, archeony) posiadają wysoce skomplikowaną
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE STAŁEJ PLANCKA Z POMIARU CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH DIOD ELEKTROLUMINESCENCYJNYCH. Irena Jankowska-Sumara, Magdalena Krupska
1 II PRACOWNIA FIZYCZNA: FIZYKA ATOMOWA Z POMIARU CHARAKTERYSTYK PRĄDOWO-NAPIĘCIOWYCH DIOD ELEKTROLUMINESCENCYJNYCH Irena Jankowska-Sumara, Magdalena Krupska Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie
Bardziej szczegółowoSPEKTROMETR FLUORESCENCJI RENTGENOWSKIEJ EDXRF DO PEŁNEJ ANALIZY PIERWIASTKOWEJ Energy dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometer
EDX 3600B SPEKTROMETR FLUORESCENCJI RENTGENOWSKIEJ EDXRF DO PEŁNEJ ANALIZY PIERWIASTKOWEJ Energy dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometer Przeznaczony do analizy pierwiastkowej: - w produkcji cementu,
Bardziej szczegółowoProjekt rejestratora obiektów trójwymiarowych na bazie frezarki CNC. The project of the scanner for three-dimensional objects based on the CNC
Dr inż. Henryk Bąkowski, e-mail: henryk.bakowski@polsl.pl Politechnika Śląska, Wydział Transportu Mateusz Kuś, e-mail: kus.mate@gmail.com Jakub Siuta, e-mail: siuta.jakub@gmail.com Andrzej Kubik, e-mail:
Bardziej szczegółowoDiagnostyka obrazowa
Diagnostyka obrazowa 1. Cel ćwiczenia Ćwiczenie trzecie Operacje na dwóch obrazach Ćwiczenie ma na celu zapoznanie uczestników kursu Diagnostyka obrazowa z operacjami jakie możemy wykonywać na dwóch obrazach,
Bardziej szczegółowoOP6 WIDZENIE BARWNE I FIZYCZNE POCHODZENIE BARW W PRZYRODZIE
OP6 WIDZENIE BARWNE I FIZYCZNE POCHODZENIE BARW W PRZYRODZIE I. Wymagania do kolokwium: 1. Fizyczne pojęcie barwy. Widmo elektromagnetyczne. Związek między widmem światła i wrażeniem barwnym jakie ono
Bardziej szczegółowoSpółka z o.o. UCZESTNICY WARSZTATÓW: Lekarze rezydenci i specjaliści, technicy w pracowniach diagnostycznych i histopatologicznych
e-mail: kawaska@kawaska.pl WARSZTATY: TECHNIKI MIKROSKOPOWE I INFORMATYCZNE W BADANIU PRÓBEK BIOLOGICZNYCH, CZ. 1 Objęte patronatem Polskiego Towarzystwa Patologów pod przewodnictwem Prezes Zarządu Głównego
Bardziej szczegółowoBIOLOGIA KOMÓRKI. Mikroskopia fluorescencyjna -2 Przyżyciowe barwienia organelli wewnątrzkomórkowych
BIOLOGIA KOMÓRKI Mikroskopia fluorescencyjna -2 Przyżyciowe barwienia organelli Wstęp Komórki eukariotyczne, w odróżnieniu od komórek prokariotycznych (bakterie, archeony) posiadają wysoce skomplikowaną
Bardziej szczegółowoEfekt fotoelektryczny
Ćwiczenie 82 Efekt fotoelektryczny Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest obserwacja efektu fotoelektrycznego: wybijania elektronów z metalu przez światło o różnej częstości (barwie). Pomiar energii kinetycznej
Bardziej szczegółowoDiagnostyka obrazowa
Diagnostyka obrazowa Ćwiczenie trzecie Operacje na dwóch obrazach 1 Cel ćwiczenia Ćwiczenie ma na celu zapoznanie uczestników kursu Diagnostyka obrazowa z operacjami jakie możemy wykonywać na dwóch obrazach,
Bardziej szczegółowoBADANIA WYŚWIETLACZY TELEFONÓW
Y (µm) 140 120 100 80 60 40 20 0-20 -40-60 -80-100 -120-140 -150-100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 X (µm) BADANIA WYŚWIETLACZY TELEFONÓW MICHAŁ FILIPIUK I GRZEGORZ FILIPIUK POD OPIEKĄ PIOTRA KAŹMIERCZAKA
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 2. Przetwarzanie graficzne plików. Wprowadzenie teoretyczne
Ćwiczenie Przetwarzanie graficzne plików Wprowadzenie teoretyczne ddytywne składanie kolorów (podstawowe barwy R, G, ) arwy składane addytywnie wykorzystywane są najczęściej w wyświetlaczach, czyli stosuje
Bardziej szczegółowoWidmo promieniowania
Widmo promieniowania Spektroskopia Każde ciało wysyła promieniowanie. Promieniowanie to jest składa się z wiązek o różnych długościach fal. Jeśli wiązka światła pada na pryzmat, ulega ono rozszczepieniu,
Bardziej szczegółowoAnalogowy zapis obrazu. Aparat analogowy
Analogowy zapis obrazu Aparat analogowy Analogowy zapis obrazu Obraz optyczny pochodzący z aparatu analogowego można zarejestrować dzięki emulsji fotograficznej. Jest ona substancją światłoczułą, uzyskiwaną
Bardziej szczegółowoInstytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI
Instytut Fizyki Doświadczalnej Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki UNIWERSYTET GDAŃSKI I. Zagadnienia do opracowania. 1. Otrzymywanie promieniowania rentgenowskiego. 2. Budowa lampy rentgenowskiej.
Bardziej szczegółowo3. Zależność energii kwantów γ od kąta rozproszenia w zjawisku Comptona
3. Zależność energii kwantów γ od kąta rozproszenia w zjawisku Comptona I. Przedmiotem zadania zjawisko Comptona. II. Celem zadania jest doświadczalne sprawdzenie zależności energii kwantów γ od kąta rozproszenia
Bardziej szczegółowoWprowadzenie do technologii HDR
Wprowadzenie do technologii HDR Konwersatorium 2 - inspiracje biologiczne mgr inż. Krzysztof Szwarc krzysztof@szwarc.net.pl Sosnowiec, 5 marca 2018 1 / 26 mgr inż. Krzysztof Szwarc Wprowadzenie do technologii
Bardziej szczegółowoAnaliza danych z nowej aparatury detekcyjnej "Pi of the Sky"
Uniwersytet Warszawski Wydział Fizyki Bartłomiej Włodarczyk Nr albumu: 306849 Analiza danych z nowej aparatury detekcyjnej "Pi of the Sky" Praca przygotowana w ramach Pracowni Fizycznej II-go stopnia pod
Bardziej szczegółowoAKWIZYCJA I PRZETWARZANIE WSTĘPNE
WYKŁAD 2 AKWIZYCJA I PRZETWARZANIE WSTĘPNE Akwizycja (pozyskiwanie) obrazu Akwizycja obrazu - przetworzenie obrazu obiektu fizycznego (f(x,y)) do postaci zbioru danych dyskretnych (obraz cyfrowy) nadających
Bardziej szczegółowoPrzykłady pomiarów wielkości ogniska Lamp rentgenowskich
Przykłady pomiarów wielkości ogniska Lamp rentgenowskich Dominik SENCZYK Politechnika Poznańska E-mail: dominik.senczyk@put.poznan.pl 1. Wprowadzenie Ze względu na duże znaczenie wielkości ogniska lampy
Bardziej szczegółowoSYLABUS. Techniki mikroskopowe. Wydział Biologiczno-Rolniczy. Katedra Biochemii i Biologii Komórki. dr Renata Zadrąg-Tęcza
SYLABUS 1.1. PODSTAWOWE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE/MODULE Nazwa przedmiotu/ modułu Kod przedmiotu/ modułu* Wydział (nazwa jednostki prowadzącej kierunek) Nazwa jednostki realizującej przedmiot Kierunek studiów
Bardziej szczegółowoWyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. Termin: 23 III 2009 Nr. ćwiczenia: 412 Temat ćwiczenia: Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona Nr.
Bardziej szczegółowoBIBLIOTEKA PROGRAMU R - BIOPS. Narzędzia Informatyczne w Badaniach Naukowych Katarzyna Bernat
BIBLIOTEKA PROGRAMU R - BIOPS Narzędzia Informatyczne w Badaniach Naukowych Katarzyna Bernat Biblioteka biops zawiera funkcje do analizy i przetwarzania obrazów. Operacje geometryczne (obrót, przesunięcie,
Bardziej szczegółowoPODSTAWY BARWY, PIGMENTY CERAMICZNE
PODSTAWY BARWY, PIGMENTY CERAMICZNE Barwa Barwą nazywamy rodzaj określonego ilościowo i jakościowo (długość fali, energia) promieniowania świetlnego. Głównym i podstawowym źródłem doznań barwnych jest
Bardziej szczegółowo9. OBRAZY i FILTRY BINARNE 9.1 Erozja, dylatacja, zamykanie, otwieranie
9. OBRAZY i FILTRY BINARNE 9.1 Erozja, dylatacja, zamykanie, otwieranie Obrazy binarne to takie, które mają tylko dwa poziomy szarości: 0 i 1 lub 0 i 255. ImageJ wykorzystuje to drugie rozwiązanie - obrazy
Bardziej szczegółowoFOTOGRAMETRIA I TELEDETEKCJA
FOTOGRAMETRIA I TELEDETEKCJA 2014-2015 program podstawowy dr inż. Paweł Strzeliński Katedra Urządzania Lasu Wydział Leśny UP w Poznaniu Format Liczba kolorów Rozdzielczość Wielkość pliku *.tiff CMYK 300
Bardziej szczegółowoOchrona radiologiczna kobiet w ciąży
Ochrona radiologiczna kobiet w ciąży Mirosław Lewocki Zachodniopomorskie Centrum Onkologii Instytut Fizyki Uniwersytetu Szczecińskiego ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 18 lutego 2011 r. w sprawie
Bardziej szczegółowoLASERY I ICH ZASTOSOWANIE
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 13 Temat: Biostymulacja laserowa Istotą biostymulacji laserowej jest napromieniowanie punktów akupunkturowych ciągłym, monochromatycznym
Bardziej szczegółowoZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1457
ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1457 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI 01-382 Warszawa, ul. Szczotkarska 42 Wydanie nr 1, Data wydania: 28 sierpnia 2013 r. Nazwa i adres Zakład
Bardziej szczegółowoJAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?
Podstawowe miary masy i objętości stosowane przy oznaczaniu ilości kwasów nukleinowych : 1g (1) 1l (1) 1mg (1g x 10-3 ) 1ml (1l x 10-3 ) 1μg (1g x 10-6 ) 1μl (1l x 10-6 ) 1ng (1g x 10-9 ) 1pg (1g x 10-12
Bardziej szczegółowoSPRAWDZIAN NR 1. wodoru. Strzałki przedstawiają przejścia pomiędzy poziomami. Każde z tych przejść powoduje emisję fotonu.
SRAWDZIAN NR 1 IMIĘ I NAZWISKO: KLASA: GRUA A 1. Uzupełnij tekst. Wpisz w lukę odpowiedni wyraz. Energia, jaką w wyniku zajścia zjawiska fotoelektrycznego uzyskuje elektron wybity z powierzchni metalu,
Bardziej szczegółowoLaboratorium z Krystalografii. 2 godz.
Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii Laboratorium z Krystalografii 2 godz. Zbadanie zależności intensywności linii Kα i Kβ promieniowania charakterystycznego X emitowanego przez anodę
Bardziej szczegółowoBIOLOGIA KOMÓRKI. Podstawy mikroskopii fluorescencyjnej -1 Barwienia przyżyciowe organelli komórkowych
BIOLOGIA KOMÓRKI Podstawy mikroskopii fluorescencyjnej -1 Barwienia przyżyciowe organelli komórkowych Wstęp Komórka eukariotyczna posiada zdolność przeprowadzenia bardzo dużej liczby procesów biochemicznych
Bardziej szczegółowoDZIEŃ POWSZEDNI PRACOWNIKÓW WYKONUJĄCYCH TESTY SPECJALISTYCZNE APARATÓW RENTGENOWSKICH
Anna Cepiga, Katarzyna Szymańska, Izabela Milcewicz- Mika, Maciej Schramm, Maciej Budzanowski Laboratorium Dozymetrii Indywidualnej i Środowiskowej, Instytut Fizyki Jądrowej PAN DZIEŃ POWSZEDNI PRACOWNIKÓW
Bardziej szczegółowoPaulina Majczak-Ziarno, Paulina Janowska, Maciej Budzanowski, Renata Kopeć, Izabela Milcewicz- Mika, Tomasz Nowak
Pomiar rozkładu dawki od rozproszonego promieniowania wokół stanowiska gantry, w gabinecie stomatologicznym i stanowiska pomiarowego do defektoskopii przy użyciu detektorów MTS-N i MCP-N Paulina Majczak-Ziarno,
Bardziej szczegółowoPrzetwarzanie obrazu
Przetwarzanie obrazu Przekształcenia kontekstowe Liniowe Nieliniowe - filtry Przekształcenia kontekstowe dokonują transformacji poziomów jasności pikseli analizując za każdym razem nie tylko jasność danego
Bardziej szczegółowoSKUTECZNOŚĆ IZOLACJI JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?
SKUTECZNOŚĆ IZOLACJI Wydajność izolacji- ilość otrzymanego kwasu nukleinowego Efektywność izolacji- jakość otrzymanego kwasu nukleinowego w stosunku do ilości Powtarzalność izolacji- zoptymalizowanie procedury
Bardziej szczegółowoDetekcja twarzy w obrazie
Detekcja twarzy w obrazie Metoda na kanałach RGB 1. Należy utworzyć nowy obrazek o wymiarach analizowanego obrazka. 2. Dla każdego piksela oryginalnego obrazka pobiera się informację o wartości kanałów
Bardziej szczegółowo10. Analiza dyfraktogramów proszkowych
10. Analiza dyfraktogramów proszkowych Celem ćwiczenia jest zapoznanie się zasadą analizy dyfraktogramów uzyskiwanych z próbek polikrystalicznych (proszków). Zwykle dyfraktometry wyposażone są w oprogramowanie
Bardziej szczegółowoLaboratorium z Krystalografii. 2 godz.
Uniwersytet Śląski Instytut Chemii Zakład Krystalografii Laboratorium z Krystalografii 2 godz. Zbadanie zależności intensywności linii Ka i Kb promieniowania charakterystycznego X emitowanego przez anodę
Bardziej szczegółowoCała prawda o plikach grafiki rastrowej
~ 1 ~ Cała prawda o plikach grafiki rastrowej Grafika rastrowa to rodzaj grafiki zapisywanej na dysku w postaci bitmapy, czyli zbioru pikseli. W edytorach grafiki rastrowej możliwa jest edycja na poziomie
Bardziej szczegółowo3. OPERACJE BEZKONTEKSTOWE
3. OPERACJE BEZKONTEKSTOWE 3.1. Tablice korekcji (LUT) Przekształcenia bezkontekstowe (punktowe) to takie przekształcenia obrazu, w których zmiana poziomu szarości danego piksela zależy wyłącznie od jego
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 1 Metody pomiarowe i opracowywanie danych doświadczalnych.
Ćwiczenie 1 Metody pomiarowe i opracowywanie danych doświadczalnych. Ćwiczenie ma następujące części: 1 Pomiar rezystancji i sprawdzanie prawa Ohma, metoda najmniejszych kwadratów. 2 Pomiar średnicy pręta.
Bardziej szczegółowoBudowa i zasada działania skanera
Budowa i zasada działania skanera Skaner Skaner urządzenie służące do przebiegowego odczytywania: obrazu, kodu paskowego lub magnetycznego, fal radiowych itp. do formy elektronicznej (najczęściej cyfrowej).
Bardziej szczegółowoWydział Fizyki. Laboratorium Technik Jądrowych
Wydział Fizyki Laboratorium Technik Jądrowych rok akademicki 2018/19 ćwiczenie RTG3 strona 1 z 11 Urządzenia stosowane w radiografii ogólnej cyfrowej. Testy specjalistyczne: Nazwa testu: 1. Wysokie napięcie
Bardziej szczegółowoLiniowe i nieliniowe własciwości optyczne chromoforów organiczych. Summer 2012, W_12
Liniowe i nieliniowe własciwości optyczne chromoforów organiczych Powszechność SHG: Każda molekuła niecentrosymetryczna D-p-A p musi być łatwo polaryzowalna CT o niskiej energii Uporządkowanie ukierunkowanie
Bardziej szczegółowoPrzewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman
Porównanie Przewaga klasycznego spektrometru Ramana czyli siatkowego, dyspersyjnego nad przystawką ramanowską FT-Raman Spektroskopia FT-Raman Spektroskopia FT-Raman jest dostępna od 1987 roku. Systemy
Bardziej szczegółowoPRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 4. Badanie rozkładu gęstości strumienia kwantów γ oraz mocy dawki w funkcji odległości od źródła punktowego
Katedra Fizyki Jądrowej i Bezpieczeństwa Radiacyjnego PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 4 Badanie rozkładu gęstości strumienia kwantów γ oraz mocy dawki w funkcji odległości od źródła punktowego Łódź 017 I.
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6)
LABORATORIUM SPEKTRALNEJ ANALIZY CHEMICZNEJ (L-6) Posiadane uprawnienia: ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO NR AB 120 wydany przez Polskie Centrum Akredytacji Wydanie nr 5 z 18 lipca 2007 r. Kierownik
Bardziej szczegółowoWymagane parametry dla platformy do mikroskopii korelacyjnej
Strona1 ROZDZIAŁ IV OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA Wymagane parametry dla platformy do mikroskopii korelacyjnej Mikroskopia korelacyjna łączy dane z mikroskopii świetlnej i elektronowej w celu określenia powiązań
Bardziej szczegółowoWyznaczanie bezwzględnej aktywności źródła 60 Co. Tomasz Winiarski
Wyznaczanie bezwzględnej aktywności źródła 60 Co metoda koincydencyjna. Tomasz Winiarski 24 kwietnia 2001 WSTEP TEORETYCZNY Rozpad promieniotwórczy i czas połowicznego zaniku. Rozpad promieniotwórczy polega
Bardziej szczegółowoPomiar światła w aparatach cyfrowych w odniesieniu do histogramu.
Pomiar światła w aparatach cyfrowych w odniesieniu do histogramu. POMIAR ŚWIATŁA Tylko poprawnie naświetlone zdjęcie będzie miało wiernie odtworzone kolory, cienie i półcienie. Wykonanie takiego zdjęcia
Bardziej szczegółowoInkluzje Protodikraneurini trib. nov.. (Hemiptera: Cicadellidae) w bursztynie bałtyckim i ich badania w technice SEM
Muzeum i Instytut Zoologii Polska Akademia Nauk Akademia im. Jana DługoszaD ugosza Inkluzje Protodikraneurini trib. nov.. (Hemiptera: Cicadellidae) w bursztynie bałtyckim i ich badania w technice SEM Magdalena
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..
Nazwisko... Data... Nr na liście... Imię... Wydział... Dzień tyg.... Godzina... Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa Początkowa wartość kąta 0.. 1 25 49 2 26 50 3 27 51 4 28 52 5 29 53 6 30 54
Bardziej szczegółowoTesty kontroli fizycznych parametrów aparatury rentgenowskiej. Waldemar Kot Zachodniopomorskie Centrum Onkologii Szczecin 26.04.2014 r.
Testy kontroli fizycznych parametrów aparatury rentgenowskiej Waldemar Kot Zachodniopomorskie Centrum Onkologii Szczecin 26.04.2014 r. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA z dnia 18 lutego 2011 r. w sprawie
Bardziej szczegółowoGSMONLINE.PL. Wybierasz zwykłe zdjęcia, czy w stylu Leica? Akcja. partnerska
GSMONLINE.PL Wybierasz zwykłe zdjęcia, czy w stylu Leica? 2017-05-07 Akcja partnerska Aparat fotograficzny w smartfonie jest obecnie czymś znacznie więcej niż jednym z podzespołów elektronicznych telefonu.
Bardziej szczegółowoZałącznik Nr 10 Tabela 1. Ocena ośrodków mammograficznych na terenie województwa skontrolowanych w 2008 r.
Tabela 1. Ocena ośrodków mammograficznych na terenie województwa skontrolowanych w 2008 r. L.p. Ośrodek Poziom wykonywania badań (wysoki; średni; nieodpowiedni) Procentowa liczba punktów 1 2 3 4 5 6 7
Bardziej szczegółowoDeuterowa korekcja tła w praktyce
Str. Tytułowa Deuterowa korekcja tła w praktyce mgr Jacek Sowiński jaceksow@sge.com.pl Plan Korekcja deuterowa 1. Czemu służy? 2. Jak to działa? 3. Kiedy włączyć? 4. Jak/czy i co regulować? 5. Jaki jest
Bardziej szczegółowoWspółczesne metody badań instrumentalnych
Współczesne metody badań instrumentalnych Wykład III Techniki fotograficzne Fotografia w świetle widzialnym Techniki fotograficzne Techniki fotograficzne techniki rejestracji obrazów powstałych wskutek
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
ĆWICZEIE 8 WYZACZAIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJEJ Opis teoretyczny do ćwiczenia zamieszczony jest na stronie www.wtc.wat.edu.pl w dziale DYDAKTYKA FIZYKA ĆWICZEIA LABORATORYJE. Opis
Bardziej szczegółowoModelowanie matematyczne w zastosowaniach biomedycznych
Modelowanie matematyczne w zastosowaniach biomedycznych Wykład 6: Model liniowo-kwadratowy w radioterapii nowotworów Dr Jan Poleszczuk 5/04/2017 IBIB PAN Znamiona raka ( Hallmarks of Cancer ) Hanahan &
Bardziej szczegółowoAdam Korzeniewski p Katedra Systemów Multimedialnych
Adam Korzeniewski adamkorz@sound.eti.pg.gda.pl p. 732 - Katedra Systemów Multimedialnych Zastosowania grafiki komputerowej Światło widzialne Fizjologia narządu wzroku Metody powstawania barw Modele barw
Bardziej szczegółowoĆwiczenie nr 34. Badanie elementów optoelektronicznych
Ćwiczenie nr 34 Badanie elementów optoelektronicznych 1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z elementami optoelektronicznymi oraz ich podstawowymi parametrami, a także doświadczalne sprawdzenie
Bardziej szczegółowo